1、光照强度与光合作用强度光照强度与光合作用强度关系曲线图中各点移动关系曲线图中各点移动目标要求：目标要求：绿色植物的光合作用是最重要绿色植物的光合作用是最重要的物质代谢和能量代谢，也是的物质代谢和能量代谢，也是高考考查的重点、难点和热点高考考查的重点、难点和热点之一。之一。一一.“光补偿点光补偿点”和和“光饱和点光饱和点”的点移动问的点移动问题题(1)相关概念相关概念光补偿点：是指植物在特定的光照下，光补偿点：是指植物在特定的光照下，光合作用吸收光合作用吸收CO2量与呼吸作用释放量与呼吸作用释放CO2量量达到平衡状态的光照强度。达到平衡状态的光照强度。光饱和点：是指在一定的光照强度范光饱和点：是
2、指在一定的光照强度范围内，植物的光合强度随光照度的上升而围内，植物的光合强度随光照度的上升而增加，当光照度上升到某一数值之后，光增加，当光照度上升到某一数值之后，光合强度不再继续提高时的光照强度。如果合强度不再继续提高时的光照强度。如果植物长期处于光补偿点以下，植物将不能植物长期处于光补偿点以下，植物将不能正常生长。如图：正常生长。如图：a点为光补偿点，点为光补偿点，b点则点则为光饱和点。为光饱和点。(2)相关移动问题相关移动问题若上图代表的是阴生植物，如果改为阳生植物，若上图代表的是阴生植物，如果改为阳生植物，a、b两点则如何移动两点则如何移动?因阳生植物的光补偿点和光饱和点都高于阴生因阳生
3、植物的光补偿点和光饱和点都高于阴生植物，故植物，故a、b点均应向右移。点均应向右移。当温度或当温度或CO2浓度改变时，植物的光浓度改变时，植物的光补偿点在坐标轴上的位置将怎样移动补偿点在坐标轴上的位置将怎样移动?植物的光补偿点和光饱和点不是固定值，它植物的光补偿点和光饱和点不是固定值，它们会随外界环境条件的变化而变动。例如，们会随外界环境条件的变化而变动。例如，当当CO2浓度增高或温度降低时，呼吸作用减浓度增高或温度降低时，呼吸作用减弱，因此光补偿点降低，弱，因此光补偿点降低，a点向左移。在封闭点向左移。在封闭的温室中，温度较高，的温室中，温度较高，CO2较少，这会使光较少，这会使光补偿点提高
4、而对光合积累不利。在这种情况补偿点提高而对光合积累不利。在这种情况下应适当降低室温，通风换气，或增施下应适当降低室温，通风换气，或增施CO2才能保证光合作用的顺利进行。才能保证光合作用的顺利进行。A、温度：、温度：1.在最适温度以下升高温度：在最适温度以下升高温度：对光合作用和呼吸作用而言，都还在最适温度以下，对光合作用和呼吸作用而言，都还在最适温度以下，则升温，呼吸作用加强，且强度远大于光合作用，则升温，呼吸作用加强，且强度远大于光合作用，a点向下移动，点向下移动，b点向右移动，需要较强光照强度点向右移动，需要较强光照强度才能产生与呼吸作用消耗量相当的有机物，才能产生与呼吸作用消耗量相当的有
5、机物，c点点则向右上方移动，温度升高，光反应与暗反应的则向右上方移动，温度升高，光反应与暗反应的酶活性都升高，则可利用更强的光照。酶活性都升高，则可利用更强的光照。2.2.温度超过最适温度（此类题型更常考察，温度超过最适温度（此类题型更常考察，还经常结合还经常结合c3 c5的数量变化）：的数量变化）：光合作用与呼吸作用最适温度不同，而且升高光合作用与呼吸作用最适温度不同，而且升高温度，会使其中之一超过最适温度温度，会使其中之一超过最适温度例例1若已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度若已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为分别为25和和30，如图曲线表示该植物在，如图曲线表示该植物在25
6、时光合作时光合作用速率与光照强度的关系，若将温度提高到用速率与光照强度的关系，若将温度提高到30的条的条件下（原光照强度和件下（原光照强度和CO2浓度不变），理论上分析浓度不变），理论上分析曲线曲线C、D点位置如何变化点位置如何变化-解析：该类题型与前一类题型有一个明显不同之解析：该类题型与前一类题型有一个明显不同之处，光合作用与呼吸作用最适温度不同，该题中处，光合作用与呼吸作用最适温度不同，该题中温度由温度由2525升高到升高到3030，呼吸速率是增大，达到最适，呼吸速率是增大，达到最适温度，而光合作用却是下降，超过最适温度，因温度，而光合作用却是下降，超过最适温度，因而有，而有，a a点因
7、呼吸作用加强而往下移，点因呼吸作用加强而往下移，c c点为光补点为光补偿点，往右移有两个方面的原因，一方面是呼吸偿点，往右移有两个方面的原因，一方面是呼吸作用加强，需较强的光照强度才能产生呼吸作用作用加强，需较强的光照强度才能产生呼吸作用消耗量相当的有机物，另一方面的原因是光合速消耗量相当的有机物，另一方面的原因是光合速率下降，产上有机物速率也下降，也需较强的光率下降，产上有机物速率也下降，也需较强的光照强度才能产生与原来相等的有机物量。照强度才能产生与原来相等的有机物量。d d点则因点则因温度超过最适温度，酶活性下降，而往下移。温度超过最适温度，酶活性下降，而往下移。答案：答案：c c点往右
8、移点往右移 d d点往下移（如图点往下移（如图2 2中虚线中虚线所示）所示）B B、CO CO2浓度浓度CO2浓度也是影响光合作用的重要因素之一，浓度也是影响光合作用的重要因素之一，CO2浓度对光强与光合作用速率关系曲线图的影响，一浓度对光强与光合作用速率关系曲线图的影响，一般认为是在般认为是在CO2浓度，不影响呼吸作用的前提下进浓度，不影响呼吸作用的前提下进行的，行的，CO2浓度与光合作用速率的关系曲线图如图浓度与光合作用速率的关系曲线图如图3所示，从该图可知，一定范围内提高所示，从该图可知，一定范围内提高CO2浓度，浓度，可以促使光合作用，因此，在一定范围内提高可以促使光合作用，因此，在一
9、定范围内提高CO2浓度，光合作用速率与光照强度关系曲线图，图中浓度，光合作用速率与光照强度关系曲线图，图中各点位置应如下图各点位置应如下图4虚线所示：虚线所示：a点：不移动。因为点：不移动。因为CO2A浓度的适当提升，不会浓度的适当提升，不会抑制呼吸作用抑制呼吸作用b点：不移动。点：不移动。b点限制因子是光照强度，升高点限制因子是光照强度，升高CO2浓度不影响该点浓度不影响该点c点：右上方移动。点：右上方移动。C点光饱和点，其限制因子为点光饱和点，其限制因子为CO2浓度或湿度，适当提高浓度或湿度，适当提高CO2浓度，可促进植浓度，可促进植物利用更高光强的生物活动物利用更高光强的生物活动二、关于
10、二、关于“CO2补偿点补偿点”和和“CO2饱和点饱和点”移动移动问题问题(1)相关概念相关概念CO2补偿点补偿点：是指植物光合作用吸收的：是指植物光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用放出的量等于呼吸作用放出的CO2量时外界的量时外界的CO2浓度。浓度。CO2饱和点饱和点：是指在一定：是指在一定CO2浓度范围内，浓度范围内，植物的光合速率随植物的光合速率随CO2浓度增加而增加，但浓度增加而增加，但达到一定程度时再增加达到一定程度时再增加CO2浓度，光合速率浓度，光合速率不再增加时的外界不再增加时的外界CO2浓度。浓度。a.如果植物长期处于如果植物长期处于CO2补偿点以下，植物将补偿点以下，植物将不
11、能正常生长。不能正常生长。b.一般说来，一般说来，C4植物的植物的CO2补偿点和饱和点都补偿点和饱和点都低于低于C3植物。如图：植物。如图：a点为点为CO2补偿点，补偿点，b点则点则为为CO2饱和点。饱和点。(2)相关移动问题相关移动问题若上图代表若上图代表C3植物，如果改为植物，如果改为C4植物，植物，图像如何图像如何?与与C3植物相比，植物相比，C4植物由于植物由于“CO2泵泵”的存在，的存在，CO2补偿点和补偿点和CO2饱和点均低于饱和点均低于C3植物，这是判断植物，这是判断C4植物植物的标准之一，因此的标准之一，因此a、b两点均左移。两点均左移。如果光照强度增加，如果光照强度增加，a、
12、b两点如何移动两点如何移动?a点代表点代表“光合作用强度等于呼吸作用强度光合作用强度等于呼吸作用强度”，如，如果光照强度适当增强，光合作用增强果光照强度适当增强，光合作用增强(呼吸作用不呼吸作用不变变)，则合成的有机物大于呼吸作用，则可通过降低，则合成的有机物大于呼吸作用，则可通过降低CO2浓度来达到补偿点植物光合作用的浓度来达到补偿点植物光合作用的CO2补偿点补偿点降低，降低，a点左移点左移;光照增强，光反应增大，产生更多光照增强，光反应增大，产生更多的的H和和ATP，促进暗反应的进行，所以吸收的，促进暗反应的进行，所以吸收的CO2量增多，量增多，b点右移。点右移。1.右图表示水稻在不同光照
13、条件下，整体表现出的吸右图表示水稻在不同光照条件下，整体表现出的吸收和释放量的状况。如果在相同条件下，分别绘出人收和释放量的状况。如果在相同条件下，分别绘出人参、甘蔗两种植物其整体表现出的吸收和释放状况的参、甘蔗两种植物其整体表现出的吸收和释放状况的曲线，其中曲线，其中a、b、c、d点位置的变化应是点位置的变化应是A人参：人参：a点上移点上移B人参：人参：b点右移点右移C甘蔗：甘蔗：c点左移点左移D甘蔗：甘蔗：d点下移点下移2.已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为为25和和30。下图表示该植物在。下图表示该植物在25时光合作时光合作用强度和光照
14、强度的关系。若将温度提高到用强度和光照强度的关系。若将温度提高到30的的条件下（原光照强度和二氧化碳浓度不变），从理条件下（原光照强度和二氧化碳浓度不变），从理论上讲，图中相应点的移动应该为论上讲，图中相应点的移动应该为A.a点上移，点上移，b点左移，点左移，m值增加值增加B.a点不移，点不移，b点左移，点左移，m值不变值不变C.a点下移，点下移，b点不移，点不移，m值增加值增加D.a点下移，点下移，b点右移，点右移，m值减少值减少3.3.鼠尾藻是一种着生在礁石上的大型海洋褐藻，鼠尾藻是一种着生在礁石上的大型海洋褐藻，可作为海参的优质饲料。鼠尾藻枝条中上部的叶可作为海参的优质饲料。鼠尾藻枝条中
15、上部的叶片较窄，称之狭叶；而枝条下部的叶片较宽，称片较窄，称之狭叶；而枝条下部的叶片较宽，称之阔叶。新生出的阔叶颜色呈浅黄色，而进人繁之阔叶。新生出的阔叶颜色呈浅黄色，而进人繁殖期时阔叶呈深褐色。研究人员在温度殖期时阔叶呈深褐色。研究人员在温度1818（鼠（鼠尾藻光合作用最适温度）等适宜条件下测定叶片尾藻光合作用最适温度）等适宜条件下测定叶片的各项数据如下表。的各项数据如下表。（注：光补偿点为总光合速率等于呼吸速率时的光照强度；（注：光补偿点为总光合速率等于呼吸速率时的光照强度；光饱和点为总光合速率刚达到最大时的光照强度。）光饱和点为总光合速率刚达到最大时的光照强度。）（1)1)据表分析，鼠尾
16、藻从生长期进人繁殖期时，阔据表分析，鼠尾藻从生长期进人繁殖期时，阔叶的光合作用强度叶的光合作用强度 ，其内在原因之一是叶片的，其内在原因之一是叶片的。(2(2）依据表中的变化，可推知鼠尾藻的狭叶比阔叶）依据表中的变化，可推知鼠尾藻的狭叶比阔叶更适应（弱光强光）条件，这与狭叶着更适应（弱光强光）条件，这与狭叶着生在枝条中上部，海水退潮时，会暴露于空气中的生在枝条中上部，海水退潮时，会暴露于空气中的特点相适应的。特点相适应的。增大增大 叶绿素叶绿素a a增多增多 强光强光 (3(3）新生阔叶颜色呈浅黄色，欲确定其所含色素的）新生阔叶颜色呈浅黄色，欲确定其所含色素的种类，可用提取叶片的色素，然后用层
17、析种类，可用提取叶片的色素，然后用层析液分离，并观察滤纸条上色素带的。液分离，并观察滤纸条上色素带的。(4(4）在一定光照强度等条件下，测定不同温度对）在一定光照强度等条件下，测定不同温度对新生阔叶的净光合速率和呼吸速率的影响，结果新生阔叶的净光合速率和呼吸速率的影响，结果如下图。如下图。无水乙醇（或丙酮或有机溶剂）无水乙醇（或丙酮或有机溶剂）数目（或颜色或分布）数目（或颜色或分布）实验测定净光合速率时所设定的光照强度实验测定净光合速率时所设定的光照强度（大于等于小于）（大于等于小于）1818时的光时的光饱和点。饱和点。将新生阔叶由温度将新生阔叶由温度1818移至移至2626下，其光下，其光补偿点将（增大不变减小），这补偿点将（增大不变减小），这影响了鼠尾藻对光能的利用效率。因此，在影响了鼠尾藻对光能的利用效率。因此，在南方高温环境下，需考虑控制适宜的温度及南方高温环境下，需考虑控制适宜的温度及光照强度等条件以利于鼠尾藻的养殖。光照强度等条件以利于鼠尾藻的养殖。小于小于增增大大
